猪DNM2基因克隆、序列分析与组织表达谱研究

本研究旨在对猪发动蛋白2（dynamin-2,DNM2）基因进行克隆和生物信息学分析,并探讨DNM2基因在猪不同组织中的表达情况。利用RT-PCR结合RACE方法克隆猪DNM2基因cDNA部分序列,与猪表达序列标签进行拼接,获得猪DNM2基因cDNA全长,并对其进行生物信息学分析,同时采用实时荧光定量PCR检测DNM2基因在猪不同组织中的表达情况。结果表明,猪DNM2基因的开放阅读框（open reading fram,ORF）为2 616 bp,共编码871个氨基酸。DNM2相对分子质量为98 071.30,等电点（pI）为7.04;无信号肽和跨膜结构域,即该蛋白不属于分泌蛋白;DNM2蛋白的二级结构预测发现,构成α-螺旋、β转角、无规则卷曲、延展链的氨基酸数量分别为361、53、335和122个。多重分析结果显示,猪DNM2基因与牛、人、小鼠、大鼠的序列同源性分别为92.6%、91.8%、88.6%和89.3%;进化树分析表明,DNM2基因在物种间具有较高的保守性,不同物种间DNM2基因序列的差异符合物种间的进化性。实时荧光定量PCR结果显示,DNM2基因在脾脏中表达量较高,在乳腺、腿肌、输卵管、卵巢和子宫中表达量均较低。本研究结果为今后深入研究DNM2基因的生物学功能奠定了基础。     

猪MORC2基因克隆、生物信息学分析及组织表达定位

【目的】克隆猪的Microrchidia家族CW锌指蛋白2（Microrchidia family CW-type zinc finger 2,MORC2）基因,利用生物信息学手段分析其序列特征,并检测MORC2基因在猪不同组织中的表达情况和卵巢中的定位。【方法】以猪卵巢cDNA为模板扩增和克隆MORC2基因完整CDS区,并进行相似性比对及系统发育树构建;利用生物信息学软件对猪MORC2蛋白序列进行预测;使用实时荧光定量PCR检测MORC2基因在猪不同组织中的表达情况;利用免疫组化方法检测猪MORC2蛋白在猪卵巢中的定位情况。【结果】猪MORC2基因CDS区序列全长3 102 bp,编码1 033个氨基酸。猪MORC2蛋白氨基酸序列与人、黑猩猩、恒河猴、小鼠、牛、绵羊、鸡和斑马鱼的相似性分别为94.8%、94.6%、94.9%、91.9%、93.8%、93.9%、80.8%和64.3%。系统进化树表明,猪与灵长类亲缘关系最近,与反刍动物和啮齿类次之,与斑马鱼（鱼类）亲缘关系最远。猪MORC2蛋白分子质量为117.44 ku,理论等电点为8.16,半衰期为30 h,属于不稳定蛋白。MORC2蛋白的平均疏水性为―0.736,为亲水性蛋白,不含跨膜结构和信号肽。猪MORC2蛋白有174个磷酸化位点、81个糖基化位点;亚细胞定位属于核蛋白,细胞质次之,线粒体中有少量表达;含有经典的MORC蛋白家族结构：GHKL-ATPase、zf-CW和CC结构域。组织表达谱结果显示,MORC2基因在猪各组织中广泛表达,其中在肝脏中表达量最多,显著高于其他组织（P＜0.05）,在心脏、肺脏和肌肉中表达量较少,显著低于其他组织（P＜0.05）。免疫组化结果显示,MORC2蛋白在健康猪卵泡颗粒细胞和膜细胞中均有表达且表达量较高,在闭锁的卵泡颗粒细胞和膜细胞中表达量较少。【结论】试验成功获得猪MORC2基因完整CDS区序列,该基因在猪各组织中广泛表达,MORC2蛋白主要在健康猪的卵泡颗粒细胞和膜细胞中表达。研究结果为进一步研究MORC2蛋白调控猪卵巢发育和卵泡闭锁的分子机制提供理论依据。     

巴马香猪CIDEa基因克隆及组织表达分析

本试验旨在对巴马香猪CIDEa基因序列进行克隆,预测其蛋白结构和功能,并进行组织表达分析。根据NCBI已经公布猪的CIDEa基因序列(登录号:NM_001112696.2),利用Oligo 7.0软件设计引物,采用RT-PCR法扩增并克隆巴马香猪CIDEa基因序列,利用生物信息学软件分析其核苷酸序列及编码蛋白的疏水性、理化性质、跨膜结构域、二级结构、三级结构及互作蛋白,并采用实时荧光定量PCR方法检测CIDEa基因在巴马香猪皮下脂肪、肝脏、肾脏、肺脏、脾脏、背最长肌及心脏的表达规律。结果显示,试验成功获得巴马香猪CIDEa基因CDS区序列,全长660 bp,编码219个氨基酸,与GenBank中猪、牛、马、犬、人、猕猴和家鼠的核苷酸相似性分别为99.4%、84.7%、81.5%、80.9%、79.7%、78.9%和76.1%。与GenBank中野猪CIDEa基因核苷酸序列比对发现,发生4处碱基突变,其中A609G和T627C位点为同义突变,C173T(Pro→Leu)和C631T(Arg→Cys)位点为错义突变。巴马香猪CIDEa蛋白分子质量为24 483.57 u,等电点为9.48,不稳定指数为52.86,属于不稳定蛋白;该蛋白中亮氨酸(Leu)含量最高(13.2%),色氨酸(Trp)含量最低(0.5%)。巴马香猪CIDEa蛋白为膜外亲水性蛋白,包含1个超家族结构域(CIDE-N)。二级结构预测发现,巴马香猪CIDEa蛋白包含α-螺旋(45.66%)、β-转角(5.94%)、延伸链(14.61%)和无规则卷曲(33.79%),三级结构预测结果与二级结构一致。蛋白互作分析结果表明,巴马香猪CIDEa蛋白与PPARG、PPARGC-1、COX8H、PRDM16、DIO2、TMEM26、ELOVL3、COX7A1、CIDEC、DFFB蛋白存在相互作用。实时荧光定量PCR结果显示,CIDEa基因在巴马香猪皮下脂肪中表达量最高,且显著高于其他组织(P<0.05),心脏中表达量最低。研究结果为进一步探讨CIDEa基因对巴马香猪脂肪沉积的调控机制提供理论依据。     

荣昌猪白细胞介素-2受体γ链基因克隆、表达与鉴定

运用RT-PCR技术从由刀豆蛋白(ConA)诱导培养的荣昌猪外周血单核淋巴细胞(PBMC)扩增出猪白细胞介素-2受体γ链基因的完整开放阅读框(ORF),长约1 107 bp,编码由368个氨基酸残基组成的相对分子质量为41 780的蛋白多肽.荣昌猪IL-2Rγ与人、猕猴、牛、犬、鼠在氨基酸水平上的同源性分别为81.6%,80.8%,85.1%,83.2%和68.8%.运用PCR技术从含荣昌猪IL-2Rγ,开放阅读框序列质粒中扩增其成熟蛋白编码基因,共1 020 bp.将其定向克隆于原核表达载体pET-32a(+)后在E.coli BL21中诱导表达,SDS-PAGE结果显示表达的融合蛋白约为52 000,重组蛋白以包涵体的形式表达,表达产物约占茵体总蛋白的37.6%;Western-blotting分析表明,在相对分子质量52 000处有一奈特异性的带;对γ诱导重组茵进行转录检测得到约1 020 bp的特异性片段.     

猪GRP78基因克隆、生物信息学分析及组织表达谱研究

本研究旨在克隆猪葡萄糖调节蛋白78（glucose-regulated protein 78,GRP78）基因,并进行生物信息学分析,探讨其在猪不同组织中的表达情况。根据GenBank上公布的猪GRP78基因序列（登录号：XM_001927795.6）设计引物,PCR扩增及测序获得猪GRP78基因CDS序列,使用在线软件分析GRP78的理化性质、跨膜结构、信号肽、疏水性、保守结构域、二级结构和三级结构,并进行同源性比对及系统进化树构建,利用实时荧光定量PCR方法检测猪GRP78基因在各组织中的表达情况。结果显示,猪GRP78基因CDS区长1 965 bp,可编码654个氨基酸。生物信息学分析表明,GRP78理论分子质量为72.3 ku,等电点（pI）为5.06,半衰期为30 h,其水溶液在280 nm处的消光系数为30 495,肽链N端为蛋氨酸（Met）,不稳定系数为32.39,属于稳定蛋白。脂肪系数为85.40,总平均疏水指数为-0.496,无跨膜结构,存在信号肽序列,说明该蛋白属于分泌型蛋白;GRP78蛋白只包含1个超家族保守结构域：HSP70结构域。蛋白二级结构分析显示,GRP78蛋白中α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲分别为40.06%、20.49%、8.10%和31.35%。同源性比对结果显示,猪GRP78基因与人（登录号：NM_005347.4）、小鼠（登录号：NM_001163434.1）、大鼠（登录号：NM_013083.2）、山羊（登录号：XM_005687138.3）、牛（登录号：NM_001075148.1）核苷酸序列的同源性分别为93%、91%、90%、95%、95%,氨基酸序列的同源性分别为99%、98%、98%、99%、99%,各个物种之间GRP78基因保守性较高。实时荧光定量PCR结果显示,GRP78基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、小肠、胃、卵巢、输卵管、乳腺、小脑、大脑、垂体等组织中均有表达,在心脏、脾脏、肺脏中相对高表达。本研究结果为今后深入研究GRP78基因的生物学功能提供了基础材料。     

合作猪SIRT3基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

【目的】克隆合作猪沉默信息调节因子3(silence information regulator 3,SIRT3)基因CDS区序列,并对其进行生物信息学分析,探究SIRT3基因在合作猪不同组织中的表达水平,为研究SIRT3基因功能奠定基础。【方法】试验选择3月龄合作猪公猪3头,采集心脏、睾丸、肺脏等组织,采用PCR扩增、Sanger测序等方法获取SIRT3基因CDS区序列,并通过Mega 7.0软件构建系统进化树;通过生物信息学在线软件分析SIRT3蛋白结构和功能;采用实时荧光定量PCR检测SIRT3基因在合作猪不同组织中的表达量。【结果】合作猪SIRT3基因CDS区长774 bp,共编码257个氨基酸。系统进化树结果显示,合作猪与家猪亲缘关系最近,与斑马鱼亲缘关系最远。SIRT3蛋白的分子质量为28.68 ku,理论等电点为5.81,不稳定系数为37.92,为稳定性亲水蛋白;该蛋白不存在跨膜区域,无信号肽,但存在2个低复杂度结构域,主要分布于内质网中;SIRT3蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,三级结构模型预测结果与二级结构基本一致。实时荧光定量PCR结果显示,SIRT3...     

猪BST-2全基因克隆、真核表达载体构建及组织表达谱分析

为研究猪BST-2基因的生物学功能,用特异性的引物扩增猪BST-2基因,并利用生物信息学软件对猪BST-2基因及氨基酸进行分子特性分析,同时进行了猪BST-2蛋白的真核表达及组织表达谱分析。结果表明:猪BST-2基因全长851bp,其中5′-UTR为23bp,3′-UTR为294bp,CDS区为534bp,编码177个氨基酸,猪源BST-2蛋白氨基酸序列与大猩猩、仓鼠、家鼠、驴、猫、牛、猕猴、绵羊、人BST-2蛋白氨基酸序列同源性分别为46.1%,41.7%,39.5%,35.4%,42.0%,40.5%,44.4%,38.7%,46.8%。含有2个跨膜结构(27~49aa和154~176aa),2个潜在的糖基化位点,14个潜在的磷酸化位点,包含磷酸激酶ATM、CKⅡ、PKA、PKC的结合位点。构建真核质粒并转染发现猪BST-2蛋白能够在Vero细胞内正确表达。半定量PCR检测发现BST-2基因在所有组织中均有表达,尤其是在免疫组织及器官(淋巴结、胸腺、扁桃体、脾)、大肠、小肠中的表达量较高。本试验为今后进一步分析验证猪BST-2蛋白的抗病毒机制奠定了基础。     

猪硫辛酸合成酶基因的克隆及组织表达

本试验通过电子延伸及RT-PCR技术克隆猪硫辛酸合成酶(lipoic acid synthase,Lias)基因,并进一步研究了该基因在猪体内组织的表达分布。基于电子延伸序列设计1对引物,成功克隆了猪Lias基因(GenBank登录号:JN797612.1),并进行了序列分析,同时利用RT-PCR方法分析了Lias基因的组织表达规律。克隆的猪Lias基因长度为1119 bp,包括1个完整的开放阅读框,编码372个氨基酸;克隆的猪Lias基因与小鼠、褐鼠、人、牛的核苷酸序列同源性分别为71.5%、69.0%、77.3%、70.4%;推导的cDNA编码区(CDS)的氨基酸序列与小鼠、褐鼠、人、牛的同源性分别为91.5%、79.4%、89.4%、88.2%;构建的系统进化树结果显示,猪与小鼠、褐鼠的亲缘关系最近;组织表达分布结果表明,Lias基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、十二指肠、空肠、直肠、回肠、脂肪、皮肤和肌肉中都有表达;Gel-Pro软件分析结果表明,Lias基因在肾脏和脂肪组织中表达丰度最高,其次是直肠和回肠。     

凉山半细毛羊MEF2C基因克隆及组织表达

为研究凉山半细毛羊MEF2C基因在组织发育过程中的表达模式,本研究参考GenBank中牛的序列设计引物,首次克隆羊MEF2C全编码区序列。根据克隆序列,利用实时荧光定量PCR技术(QRT-PCR),分析MEF2C基因在凉山半细毛羊的组织相对表达量。结果表明:凉山半细毛羊MEF2C全编码区长度为1 302 bp,编码434个氨基酸,与牛、小鼠、人、猩猩、猪的同源性分别为99.5%、93%、99.8%、99.8%、99.5%,包含特定保守碱基序列MADS和MEF2结构。MEF2C基因在各组织中都有广泛的表达,大脑和背肌中表达值显著高于心脏、肝脏、皮肤,断奶期间表达值显著降低(P<0.05)。     

猪ADSL基因克隆及其在部分组织中的mRNA定量表达

试验以通城猪为研究对象,在对猪ADSL基因全长编码区cDNA片段进行克隆、序列测定、与GenBank中已收录的其他14种动物的ADSL全长编码区序列进行同源性分析,并构建系统发生树的基础上,采用实时(相对)定量PCR方法对刚出生和65日龄两个不同生长发育时期的通城猪心、肝、肾脏、背最长肌4种组织的ADSL基因表达谱进行分析。结果表明,所克隆的ADSL基因片段大小为1 548 bp(GenBank登录号:GU249574),其中包含一长为1 455 bp的完整阅读框,通过核酸序列分析发现,该基因编码484个氨基酸;与GenBank中已收录的猪ADSL基因序列同源性最高,达99.9%;与恒河猴和黑猩猩的序列同源性最低,分别为66.3%和41.3%;15种动物的20条ADSL全长CDS序列聚类分布为两个主支。刚出生时的通城猪ADSL基因在心、肝、肾脏组织的mRNA表达水平均高于65日龄通城猪的心、肝、肾脏组织中的mRNA表达;然而,其背最长肌的ADSL基因mRNA表达水平则低于65日龄的通城猪。本结果为猪ADSL基因的生物学功能研究和遗传进化研究提供了分子依据。     

猪TGFBR1基因的克隆与生物信息学分析

TGFBR1是TGF-β/Smad信号通路中的重要成员,在哺乳动物卵泡发育和排卵过程中发挥重要作用。本文通过克隆测序技术分离猪TGFBR1基因编码区序列,采用生物信息学方法对猪TGFBR1序列信息及其与哺乳动物其他物种间的进化和系统发育关系进行分析。结果发现:猪TGFBR1基因编码区序列全长1 512 bp,编码蛋白含有503个氨基酸残基,与哺乳动物其他物种的一致性分别在90%和95%以上;猪TGFBR1蛋白具有跨膜结构、GS区和激酶结构等保守结构域。进化分析显示哺乳动物TGFBR1基因的突变已达饱和状态,在进化过程中受到负选择的影响。基于TGFBR1基因编码区序列的系统发育分析发现,猪与同属偶蹄目的普通牛、绵羊的亲缘关系较近。     

奶山羊CIDEa基因的克隆、序列分析与组织表达

为获得奶山羊CIDEa基因序列并检测其在乳腺组织中的表达,采用RT-PCR技术从奶山羊乳腺组织扩增CIDEa基因序列,利用生物信息学软件对其进行预测分析,并采用荧光定量PCR检测CIDEa在干奶期和不同泌乳时期乳腺组织中的表达。结果表明:通过克隆测序得到奶山羊CIDEa基因CDS区660 bp,编码219个氨基酸,与GenBank公布的绵羊、牛、人和猪的核苷酸序列同源性分别为99%、96%、85%、85%。奶山羊CIDEa蛋白属于碱性、不稳定亲水蛋白,不存在跨膜结构和信号肽;蛋白主要定位在细胞质、线粒体和细胞核。CIDEa蛋白结构主要由α螺旋、β折叠和不规则卷曲组成。奶山羊CIDEa在泌乳前期、盛期和中期乳腺组织中表达量均显著高于干奶期(P<0.05)。说明CIDEa可能参与奶山羊乳腺的泌乳过程,为进一步研究其在奶山羊乳腺组织中的功能及对乳品质的调控作用奠定基础。     

猪圆环病毒2型ORF2基因克隆及其在大肠杆菌中的融合表达

猪圆环病毒2型（Porcine　circovirus　type　2，PCV2）是仔猪断奶后多系统衰竭综合征（PWMS）的病原。它不但可以引起断奶仔猪发生衰竭、死亡，更为严重的是PCV2的感染可以造成免疫抑制，引起其他各种病原的继发感染，造成的间接损失难以估计。目前，PCV2己经成为严重阻碍养猪业发展的主要病原之一。     

四翅滨藜AcDREB2转录因子编码基因的克隆及其表达

脱水应答元件结合蛋白(DREB)在植物响应盐和干旱胁迫中发挥重要作用。为研究DREB在耐盐碱耐干旱的先锋植物四翅滨藜(Atriplex canescens)中的功能及其应用前景,本研究设计了一对简并引物,通过PCR扩增和RACE法克隆得到四翅滨藜DREB转录因子编码基因AcDREB2。该基因cDNA全长为867 bp,共编码242个氨基酸。序列BLAST比对与同源性分析结果表明,该基因与其他植物的DREB具有较高的同源性。利用RT-PCR方法进行表达模式分析发现,AcDREB2在四翅滨藜叶中高丰度表达,且其表达受NaCl和渗透胁迫处理的快速诱导,表明AcDREB2参与了四翅滨藜的抗逆响应。     

四翅滨藜AcDREB2转录因子编码基因的克隆及其表达

脱水应答元件结合蛋白(DREB)在植物响应盐和干旱胁迫中发挥重要作用.为研究DREB在耐盐碱耐干旱的先锋植物四翅滨藜(Atriplex canescens)中的功能及其应用前景,本研究设计了一对简并引物,通过PCR扩增和RACE法克隆得到四翅滨藜DREB转录因子编码基因AcDREB2.该基因cDNA全长为867 bp,共编码242个氨基酸.序列BLAST比对与同源性分析结果表明,该基因与其他植物的DREB具有较高的同源性.利用RT-PCR方法进行表达模式分析发现,AcDREB2在四翅滨藜叶中高丰度表达,且其表达受NaCl和渗透胁迫处理的快速诱导,表明AcDREB2参与了四翅滨藜的抗逆响应.     

弓形虫ROP2基因的克隆及原核表达

应用PCR技术从刚地弓形虫（Toxoplasma gondii）RH株的基因组DNA中扩增编码棒状体蛋白ROP2（rh—potryprotein2）的部分基因，构建pGEX—KG—ROP2重组表达质粒，经酶切、PCR及DNA测序鉴定后，将阳性质粒转入E．coli BL21CodonPlus中，在IPTG诱导下表达，表达产物用SDS—PAGE和Western—blot分析鉴定。结果表明，扩增的ROP2基因与GenBank上发表的相应基因序列的同源性达99.9％，该基因可以在大肠杆菌中高效表达，表达的ROP2融合蛋白表观相对分子质量约为64000，可被兔抗弓形虫免疫血清识别。     

鸭毛囊中ASIP基因片段的克隆及组织表达分析

根据GenBank发表的鸡刺鼠信号蛋白(ASIP)基因序列的同源保守区域,设计了1对特异性引物。以番鸭、高邮鸭和英系北京鸭(即樱桃谷鸭)毛囊RNA为模板,经扩增、测序及拼接得到的部分mRNA序列均为编码序列,共308bp,对应编码102个氨基酸。与已发表的原鸡和鹌鹑的ASIP对应的mRNA核苷酸序列进行比对,番鸭、高邮鸭和英系北京鸭的同源性均在92.53%以上,相应编码的氨基酸序列同源性均高于92.16%。高邮鸭与英系北京鸭核苷酸,氨基酸序列一致,同源性为100%。半定量PCR结果显示,番鸭ASIP基因表达具有较高的普遍性,在皮肤组织(毛囊和皮肤)和中枢神经系统(下丘脑)及其他非皮肤中均有表达。皮肤和毛囊的表达差异不显著(P>0.05),下丘脑中的ASIP基因相对表达量最高,极显著高于皮肤中ASIP基因的表达量(P<0.01),而与毛囊中的差异不显著(P>0.05)。